Components i Funcionament Bàsic d'un PLC

Components Clau d'un PLC

Microprocessador

Constitueix el nucli de l'autòmat. Llegeix i executa les seqüències del programa que és a la memòria, de manera que, segons els valors de les entrades, calcula els valors de sortida. Permet operacions addicionals, com l'actualització contínua de temporitzadors i comptadors interns, l'autodiagnòstic de tot el sistema per detectar possibles fallades de funcionament, etc.

Memòria de l'Autòmat

Ens permet emmagatzemar el programa d'usuari mitjançant algun sistema de programació. Des del punt de vista de retenció de dades enregistrades, la memòria pot ser volàtil o no volàtil. La primera perd la informació quan no hi ha tensió d'alimentació, mentre que la segona, no.

Tipus de Memòria (RAM, ROM)

• RAM (Random Access Memory): És una memòria d'accés aleatori o memòria de lectura-escriptura. La seva informació desapareix en faltar el corrent.
• ROM (Read Only Memory): És una memòria de només lectura. El contingut es pot llegir però no es pot escriure en elles. Les dades o instruccions les enregistra el fabricant i l'usuari no pot alterar el seu contingut. La informació es manté davant la falta de corrent.

Memòries Modificables (EPROM, EEPROM)

• EPROM (Erasable Programmable Read-Only Memory): Són memòries modificables, programables elèctricament. En cas de falta d'alimentació el seu contingut es manté. Són similars a les memòries ROM, però permeten l'esborrament i la reescriptura de la memòria. S'esborren mitjançant llum ultraviolada.
• EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory): És una variació de l'EPROM amb la diferència que l'esborrament es realitza de la mateixa forma que la gravació, elèctricament.

Capacitat i Unitats de Memòria

La capacitat de memòria dels autòmats programables ve representada pel nombre de paraules o bits que pot emmagatzemar. Una memòria es caracteritza per la seva longitud expressada en nombre de bits, sent aquest la mínima unitat d'informació. Un bit es representa amb un 0 o un 1. Els bits s'agrupen en unitats d'informació majors:

• Nibble o quartet: Conjunt de 4 bits.
• Byte o octet: Conjunt de 8 bits.
• Word o paraula: Conjunt de 16 bits.
• Double word o paraula doble: Conjunt de 32 bits.
• Kilobyte (kB): 1024 bytes; Kilobit (kb): 1024 bits.
• Megabyte (MB): 1024 kB; Megabit (Mb): 1024 kb.
• Gigabyte (GB): 1024 MB; Gigabit (Gb): 1024 Mb.
• Terabyte (TB): 1024 GB; Terabit (Tb): 1024 Gb.

Entrades i Sortides (E/S) del PLC

L'autòmat es comunica amb el món exterior mitjançant les entrades i sortides.

Tipus de Senyals d'E/S

• Digital: Tan sols pot prendre dos valors, que corresponen a presència o absència: no hi ha tensió o sí que n'hi ha, obert o tancat, etc. Normalment es presenta a l'autòmat o surt d'ell en forma d'una tensió.
• Analògic: Queda comprès entre un valor mínim i màxim; representa la quantitat d'una determinada magnitud, com pot ser temperatura, humitat, etc. Es presenta a l'autòmat en forma de tensió o corrent.

Entrades del PLC

• Entrades lliures de tensió: Aquestes poden ser de diversos tipus: polsadors, finals de carrera, interruptors, etc. En aquests casos podem utilitzar la font d'alimentació del propi autòmat o una font d'alimentació exterior. Segons l'autòmat, les entrades poden treballar a diferents tensions.
• Entrades amb tensió: Podem connectar cèl·lules fotoelèctriques, detectors diversos (inductius, de presència, etc.). Hem de tenir en compte la intensitat que requereixen i la que pot subministrar la font d'alimentació. També hem de tenir en compte la tensió a la qual treballen.

Sortides del PLC

Els principals tipus de sortides que pot tenir un autòmat són:

• Sortida a relé: En ser un element electromecànic, les commutacions no són massa ràpides. La sortida pot ser a corrent continu o altern. S'utilitzen especialment en càrregues de contactors, electrovàlvules, etc.
• Sortida a triac: Permet commutacions més ràpides que les sortides a relé. La sortida pot ser també a corrent continu o altern.
• Sortida a transistor: Ràpida resposta i un alt nombre d'operacions. Actua només a corrent continu.

Modes de Treball i Execució

Modes de Treball de l'Autòmat

• Funció RUN: És la funció normal de treball, que permet accedir a la memòria de la CPU, però només de lectura.
• Funció STOP o PROG: És la funció de programació de l'autòmat. No executa el programa d'usuari i té les sortides desconnectades, però podem consultar l'estat de les variables internes.

Cicle d'Exploració (SCAN)

El programa d'usuari s'executa dins del que s'anomena cicle d'exploració o cicle de SCAN. El temps d'execució del programa no pot excedir el temps de cicle de SCAN. Aquest cicle és controlat pel watchdog. Si el temps màxim per realitzar el cicle és sobrepassat, l'autòmat passa al mode d'error.

Especificacions d'Alimentació

Variant AC/DC/Relé

• Alimentació AC: 85 V - 260 V
• Entrades DC: 24 V
• Sortides Relé: DC 5 V - 30 V, màx. AC 250 V